پلی اتیلن وکس چیست؟ انواع، قیمت و کاربرد وکس پلی اتیلن

وکس چیست؟

وکس ‌ها، دسته متنوعی از مواد آلی با زنجیره های نسبتاً بلند هستند که در دمای محیط جامد بوده و در دمای بالاتر به مایع تبدیل می‌شوند. این ماده از نفت خام بدست می‌آید، اما به این معنی نیست که تمامی پالایشگاه‌های نفتی آن را تولید می‌کنند. ترکیب شیمیایی وکس ها متعدد و بسیار پیچیده بوده به طوری‌که این مواد از یک یا چند نوع مولکول مشابه با وزن‌های مولکولی متفاوت تشکیل شده که توزیع وزن مولکولی در آن‌ها گسترده است و بجای نقطه ذوب یک محدوده دمایی ذوب دارند. وکس‌ها به سه نوع وکس پلی اتیلن، وکس پارافین و وکس میکروکریستالین تقسیم می‌شوند. در ادامه به بررسی ویژگی‌های وکس پلی اتیلن می‌پردازیم.

وکس پلی اتیلن چیست؟

وکس پلی اتیلن، نوعی واکس بر پایه پلی اتیلن است که ماده‌ای بی رنگ و بی بو و به شکل کریستال جامد است. پلی اتیلن وکس، یکی از رایج‌ترین روان‌کننده‌های PVC است که علاوه بر روان شدن سطح بین فلز و پی وی سی، تاثیر زیادی بر شفافیت محصول نیز دارد. پلی اتیلن‌های واکس سنگین، دارای ساختاری خطی هستند و با فشار پایین و متوسط تولید می شوند. این روان کننده، در دمای معمولی در حلّال های آلی غیر قابل حل است ولی در دمای بالاتر در آلیفاتیک ها، هیدروکربن های کلرینه و اکثر حلّال های غیر قطبی قابل حل است.

پلی اتلین به خاطر خاصیت روان کنندگی اش باعث جدا شدن مذاب از فلز می شود و سطح باعث روان شدن سطح بین فلز و PVC می شود و همچنین تاثیر خاصی بر روی براقیت محصول دارد. پلی اتلین واکس معمولاً در دو نوع امولسونی و غیر امولسونی تولید می شود. تفاوت این دو نوع در جرم مولکولی آنهاست و جرم مولکولی آنها بین 2000 تا 4000 است.

پلی اتیلن واکس نسبت به سایر پلی اتیلن ها، مقاومت و انعطاف پذیری کمتری دارد ولی مقاومت آن در مقابل مواد شیمیایی و تنش های شکننده محیطی بالاست. این نوع پلی اتیلن واکس، پر مصرف ترین نوع پلی اتیلن در جهان است. این ماده می تواند به عنوان یک عامل پخش کننده و فعال کننده در پلی اتلین، پلی پروپلین و ABS عمل کند.

همانطور که اشاره شد، این ماده در PVC به عنوان یک روان کننده خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. پلی اتلین واکس نسبت به سایر پلی اتیلن ها خالص تر است و به خاطر داشتن جرم مولکولی و تقطه ذوب یکنواخت، عملکرد بهتری دارد. در نتیجه با استفاده از این ماده در هنگام فرآیند اکستروژن با اکسترودر، میزان تولید تا حدود 30 درصد افزایش پیدا می کند.

ویژگی‌ها و خواص وکس پلی اتیلن

طی مطالعات اخیر Transparency Market وکس پلی اتیلن با استقبال زیادی روبرو شده است و درخواست برای استفاده از آن در صنایع مختلف رو به افزایش است. وکس پلی اتیلن طی فرآیندی به نام پلیمریزاسیون تولید می‌شود. کیفیت آن به عوامل مختلفی چون ویسکوزیته، نقطه ذوب، چگالی و... وابسته است که تولیدکنندگان مختلف برای رسیدن به کیفیت مطلوب، فرآیند پلیمریزاسیون را دستخوش تغییر می‌کنند.

این ماده یک هموپلیمر اتیلن است که حالتی کاملا اشباع و خطی دارد. به همین دلیل برای ترکیب و تولید محصولات پلاستیکی قابل استفاده است. این ماده به دلیل حالت کریستالی خود از سختی بالایی برخوردار است به طوری که در دماهای بالا دچار مشکل نمی‌شود. ویژگی‌های وکس پلی اتیلن با توجه به زنجیره پلیمری و جرم مولکولی آن، غیرقابل شمارش است. یکی از مهم‌ترین آن‌ها عدم تخریب و افت کیفیت آن به هنگام گرم و سرد شدن است. پلی اتیلن وکس ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی بسیار زیادی که ما در ادامه به شرح مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم.

• انعطاف پذیری مناسب
• مقاومت شیمیایی بالا
• سازگاری با وکس‌های دیگر
• خاصیت روان کنندگی
• پایداری حراراتی
• نقطه ذوب

زنجیره مولکولی سخت این ماده باعث شده است که وکس پلی اتیلن به عنوان یک ترموپلاستیک نقطه ذوب بالایی داشته باشد به طوری که در اثر گرما 110 درجه ذوب می‌شود. همچنین ویژگی‌هایی چون مقاومت بالا و انعطاف پذیری نیز حاصل از زنجیره پلیمری قوی و جرم مولکولی آن است.

تشخیص و شناسایی وکس پلی اتیلن

وکس‌های پلی اتیلن به طور کلی در دو نمونه چگالی کم و چگالی سنگین موجود هستند. وکس پلی اتیلن سنگین ساختاری خطی دارد و در فشار متوسط به پایین تولید می‌شود که برای تشخیص آن باید به تراکم و میزان تبلور توجه کنید. وکس با چگالی بالا متراکم‌تر و متبلورتر است. البته در صورتی که امکان تشخیص به این روش وجود نداشت، می‌توانید از طریق مشاهده، حس لامسه و بویایی نیز به  تشخیص این وکس از مواد دیگر برسید.

وکس پلی اتیلنی ظاهری ورقه‌ای دارد و سطح آن براق است. در صورتی که این ماده برش داده شود، نباید هیچ ناخالصی مشاهده شود. در غیر این صورت ماده از کیفیت پایینی برخوردار است و نمی‌تواند کاربرد دلخواه را داشته باشد. نوع تقلبی وکس پلی اتیلن زبر است و در دما اتاق حالتی شکننده دارد. همچنین برای تشخیص وکس پلی اتیلن این موضوع را در نظر داشته باشید که وکس با قرارگیری در آب جوشانده تغییر حالت نمی‌دهد. در صورتی که نمونه آزمایشی دچار تغییر حالت شد، آن محصول با پارافین و ناخالصی‌های دیگر ترکیب شده است.

استفاده صحیح از وکس پلی اتیلن

وکس پلی اتیلن به دلیل برخورداری از خواص گسترده‌ای چون نقطه ذوب، تراکم و... در بسیاری از صنایع کاربرد دارد و در بخش‌های مختلف تولید یک محصول استفاده می‌شود. از میان کاربردهای این محصول، کاربرد آن در نساجی خاصیت نرم کنندگی و پایداری وکس را نشان می‌دهد. این وکس‌ها با مقاومت در برابر مواد اسیدی و سایر محصولات شیمیایی از زرد شدن و تغییر رنگ پارچه جلوگیری می‌کنند. در صورت استفاده درست و اصولی از وکس پلی اتیلن، محصولات تولیدی از ویژگی‌های زیر بهره مند هستند.

• مقاومت در برابر خراش
• ضد ته نشینی
• ضد افتادگی
• مقاومت در برابر سایش
• بهبود ضریب اصطکاک

ایجاد این خواص با استفاده از وکس پلی اتیلن، کیفیت محصول نهایی را افزایش می‌دهد. بنابراین تولید کنندگان با استفاده از این محصول می‌توانند سطح تولیدات خود را ارتقاء بخشند.

انواع وکس پلی اتیلن

وکس پلی اتین یکی از محصولاتی است که در گریدهای مختلف به صورت پودر، پرک و دانه شکری وارد بازار می‌شود و به دلیل تنوع بالا و خواص منحصر به فرد در صنایع مختلفی کاربرد دارد. به طور کلی از این محصول می‌توان در صنایع مختلفی چون تولید کامپوزیت، شمع، محصولات آرایشی، نساجی و... استفاده کرد و از طرفی نوعی از آن مناسب محصولات خوراکی است. پلی اتیلن وکس از نظر تفاوت جرم مولکولی نیز  در دو گروه امولسیونی و غیر امولسیونی قرار دارد که جرم آن‌ها بین 2000 تا 4000 است. ما در ادامه به تفکیک انواع وکس پلی اتیلن از نظر کاربردی می‌پردازیم.

فرآیند تولید پلی اتیلن وکس

پلی اتیلن وکس یکی از محصولات جانبی فرآیند تولید پلی اتیلن است. گاز اتیلن در هگزان حل می‌شود و همراه با کاتالیست در یک راکتور سه فازی، عمل پلیمریزاسیون انجام می شود. این عمل دو جریان اصلی و فرعی دارد. در جریان اصلی پلیمر همراه با کمی حلال و در جریان فرعی واکس با کمی حلال وارد خروجی راکتور می شوند.

نوع دیگری از پلی اتیلن وکس با استفاده از روش شکست زنجیره مولکولی پلی اتیلن سبک خطی بدست می آید. این مواد داری خلوص بالا و توزیع طول زنجیره باریک تولید می‌شود.
 در این روش بعد از تولید وکس از پلی اتیلن در فراِیند تکمیلی گروه های قطبی با زنجیره های وکس واکنش داده و تولید وکس قطبی می‌کند که در صنایع مختلف رنگ، پلیمر و روکش به کار می رود. یکی دیگر از پرکاربردترین مصارف آن، تولید امولسیون واکس های پلی اتلینی است که از نظر اقتصادی بسیار با صرفه است.

کلمه واکس اصولاً به مواد ارگانیک متنوعی گفته می شود که در دمای معمولی محیط جامد هستند ولی هنگامی که در معرض دمای بالاتر قرار می گیرند، تبدیل به مایع می شوند.

ترکیبات شیمیایی پلی اتیلن واکس بسیار پیچیده است و یکی از منابع اصلی تولید آن نفت است. پلی اتلین واکس دارای یک یا چند مولکول مشابه هستند و وزن های مولکولی آنها با یکدیگر متفاوت است. این ماده با کاهش دما منقبض شده و جمع می شوند و با افزایش دما انبساط پیدا می کنند. تغییرات دما تاثیر مهمی در شکل ظاهری واکس ها دارد و با افزایش دما، انعطاف پذیری بیشتری پیدا می کنند.

کاربرد وکس پلی اتیلن

• تولید محصولات پلاستیکی و تزریقی
• بسته بندی مواد غذایی و مواد لبنی
• تولید لوله های آب و فاضلاب و لول های تحت فشار گاز
• پلی اتیلن واکس به عنوان یک عامل ضد آب در تولید تخته های کامپوزیت چوبی از قبیل ام دی اف ها، تخته های نئوپان، تخته های OSB و سایر محصولات چوبی مورد استفاده قرار می گیرد.
• در ساخت انواع مختلف شمع از پلی اتیلن واکس استفاده می شود. شمع ها انواع مختلفی دارند و امروزه فقط برای روشنایی از شمع استفاده نمی شود. بسیاری از شمع هایی که تولید می شوند جنبه تزئینی دارند.
• برای تولید پارافین کلره که یک روان کننده و بازدارنده شعله در لوله های PVC است، از پلی اتیلن واکس استفاده می شود. از این ماده همچنین در مایعات فلزکاری و سایر روان کننده ها استفاده می شود.
• پلی اتیلن های واکس تصفیه شده غیر سمی هستند و در بسیاری از محصولات غذایی، آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند.
• این نوع واکس به طور گسترده در صنایع آرایشی و در محصولاتی مانند کرم های مرطوب کننده و ضد آفتاب استفاده می شود.
• پلی اتیلن واکس یکی از مواد اصلی و مهم تایرهای لاستیکی است و به منظور محافظت از لاستیک و جلوگیری از ترک خوردگی در انواع مختلف لاستیک، استفاده می شود.
• این ماده موجب ایجاد لایه ایی محافظ بین سطح لاستیک و هوا می شود.
• استفاده از این ماده در پولیش کف پوش های چوبی که به منظور محافظت از کف پوش ها است، به سال ها قبل می رسد. پلی اتیلن واکس موجود در پولیش، باعث کند شدن نفوذ هوا و رطوبت در کف پوش ها می شود در نتیجه عمر کف پوش طولانی تر شده و دیر تر فرسوده می شود.
• پلی اتیلن واکس خوراکی برای براق شدن انواع میوه و مرکبات استفاده می شوند. این ماده به روی میوه ها اسپری می شود تا هم ظاهر بهتری به میوه بدهد و هم مانع اکسید شدن آن شود. همچنین به بعضی از پنیرها اضافه می شود تا مانع خشک شدن آن شود.
• واکس های خوراکی همچنین در مداد رنگی ها و مداد شمعی ها استفاده می شوند و از آن جایی که غیر سمی هستند، خطری برای مصرف کننده به خصوص برای کودکان ندارند.

مزایای استفاده از وکس پلی اتیلن

امروزه افزودنی‌های بسیاری در بازار موجود هستند که کمک زیادی به افزایش کیفیت محصولات تولیدی می‌کنند. وکس پلی اتیلن یکی از افزودنی‌های تاثیرگذار در فرمولاسیون و فرآیند تولید محصولات مختلف بازار است. در صورت استفاده درست از آن در مقادیر مناسب، بسیاری از خواص مخلوط چون مقاومت سایشی، خاصیت دفع آب، روان سازی و... را تغییر می‌کند. وکس پلی اتیلن انواع مختلفی دارد که هر یک از آن‌ها با روش‌های متفاوت باعث افزایش کیفیت محصول نهایی می‌شوند. به طور مثال وکس پلی اتیلن سنگین در فرآیند تولیدات بر روی سطح محصول قرار گرفته و آن را می‌پوشاند تا از تماس سطح آن با قالب، سیلندر و... دستگاه تولید کننده جلوگیری شود. در این صورت ضریب اصطکاک تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

خرید وکس پلی اتیلن

برای خرید وکس پلی اتیلن باید عوامل مختلفی در نظر گرفته شود که یکی از مهم‌ترین آن‌ها توجه به کیفیت محصول است. وکس پلی اتیلن به عنوان یک افزودنی تاثیر زیادی بر کیفیت نهایی تولیدات شما دارد و می‌تواند به بهبود خواص آن کمک کند. بنابراین بهتر است این افزودنی خود از کیفیت کافی برخوردار باشد تا به شما در تولیدات بهتر کمک کند. سعی کنید وکس خریداری شده با تولیدات شما سازگار بوده و عملکردی متناسب با نیازتان داشته باشد. امروزه وکس‌های پلی اتیلن در برندهای متنوع وارد بازار می شوند که هر یک از آن‌ها شیوه تولیدی متفاوتی دارند. شما می‌توانید با استفاده از روش‌هایی که در این مقاله اشاره شد، نسبت به کیفیت محصولات تولیدکنندگان اطمینان حاصل کنید. سپس با مشاوران فروش هر یک وارد مذاکره شوید تا در نهایت محصول خریداری شده از کیفیت و قیمت مناسب برخوردار باشد.

ویکی پلاست | مرجع بازار صنعت پلاستیک